2022届高考物理考前专练：曲线运动（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2022届高考物理考前专练：曲线运动（word版含答案） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-23 00:00:00 | ||
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文档简介
2022年高考物理考前专练——曲线运动
1．北京冬奥会、冬残奥会总结表彰大会2022年4月8日在京举行。冬奥冠军武大靖作为北京冬奥会、冬残奥会突出贡献个人称号获得者代表上台领奖。如图为他在水平冰面上的训练照片，根据该照片，此时刻我们可推知（ ）
A．他受到的重力小于地面对他竖直向上的支持力
B．地面对他的作用力与重力大小相等
C．他正处于弯道转弯，合力方向与水平面平行
D．他正处于弯道转弯，合力方向与水平面成一个锐角
2．如图所示，A、B两小球从同一竖直线上的不同位置水平抛出后，恰好在C位置相遇，已知A、B两球抛出时的速度分别为v1、v2，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．两球从抛出到运动至C点的时间相等
B．相遇时A球竖直方向的速度大于B球竖直方向的速度
C．A先抛出，且v1>v2
D．B先抛出，且v1＜v2
3．汽车通过拱形桥面和凹形桥面是生活中常见的两种现象。如图所示，若在汽车中固定一力传感器，力传感器下端挂有一小球。当汽车通过拱形桥面的最高点和通过凹形桥面最低点时速度大小均为v。已知汽车的质量为M，小球的质量为m，桥面的圆弧半径均为r，重力加速度取g。下列说法正确的是（ ）
A．甲图中汽车对桥面的压力大于汽车所受的重力
B．乙图中汽车对桥面的压力大于汽车所受的重力
C．甲图中力传感器的示数大小为
D．乙图中力传感器的示数大小为
4．无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝、肮脏或危险”的任务。如图所示，一架无人机挂着一篮高尔夫球在一定高度沿直线水平匀速飞行，某时刻甲球坠落，无人机保持原来运动状态运动位移x后，乙球又坠落。假设地面不平整，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．甲乙两球的落地点一定相距x
B．两球在空中时都在无人机的正下方
C．两球在空中时不在无人机的正下方，但两球与无人机处于一条直线上
D．两球落地的速度大小只由无人机的水平飞行速度决定
5．在2022年3月23日的“天宫课堂”上，航天员王亚平摇晃装有水和油的小瓶，静置后水和油混合在一起没有分层。图甲为航天员叶光富启动“人工离心机”，即用绳子一端系住装有水油混合的瓶子，以绳子的另一端O为圆心做如图乙所示的圆周运动，一段时间后水和油成功分层（水的密度大于油的密度），以空间站为参考系，此时（ ）
A．水和油的线速度大小相等 B．水和油的向心加速度大小相等
C．水对油的作用力大于油对水的作用力 D．水对油有指向圆心的作用力
6．如图所示，O为半球形容器的球心，半球形容器绕通过O的竖直轴以角速度匀速转动，放在容器内的两个质量相等的小物块a和b相对容器静止，b与容器壁间恰好没有摩擦力。已知a和O、b和O的连线与竖直方向的夹角分别为60°和30°，则下列说法正确的是（ ）
A．小物块a和b做圆周运动的向心力之比为
B．小物块a和b对容器壁的压力之比为
C．小物块a与容器壁之间无摩擦力
D．容器壁对小物块a的摩擦力方向沿器壁切线向下
7．双人花样滑冰比赛是一项极具观赏性的项目。比赛中，女运动员有时会被男运动员拉着离开冰面在空中做水平面内的匀速圆周运动，如图所示。通过目测估计男运动员的手臂与水平冰面的夹角约为，女运动员与其身上的装备总质量约为，重力加速度g取。仅根据以上信息，可估算（ ）
A．女运动员旋转的向心加速度约为
B．女运动员旋转的角速度约为
C．男运动员对女运动员的拉力约为
D．男运动员对冰面的压力约为
8．如图所示，乒乓球的发球器安装在水平桌面上，发射器出口距桌面的高度为，发射器长度也为，打开开关后，可将乒乓球从点以初速度水平发射出去，其中（为重力加速度大小）。设发球器发射出的所有乒乓球都能落到桌面上，乒乓球可视为质点，空气阻力不计。若使该发球器绕转轴在角的范围内来回缓慢水平转动，持续发射足够长时间后，乒乓球第一次与桌面相碰的区域的最大面积为（ ）
A． B． C． D．
9．1697年牛顿、伯努利等解出了“最速降线”的轨迹方程。如图所示，小球在竖直平面内从静止开始由P点运动到Q点，沿PMQ光滑轨道时间最短（该轨道曲线为最速降线）。PNQ为倾斜光滑直轨道，小球从P点由静止开始沿两轨道运动到Q点时，速度方向与水平方向间夹角相等。M点为PMQ轨道的最低点，M、N两点在同一竖直线上。则（ ）
A．小球沿两轨道运动到Q点时的速度大小不同
B．小球在M点受到的弹力小于在N点受到的弹力
C．小球在PM间任意位置加速度都不可能沿水平方向
D．小球从N到Q的时间大于从M到Q的时间
10．如图所示为谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台比赛中第三跳的“影像合成”图。忽略空气阻力，将运动员看作质点，其轨迹段为抛物线，a、c两点位置等高。已知在a点起跳的速度大小为v，起跳点a与最高点b之间的高度差为h，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．运动员从a点到b点的时间为
B．运动员到达最高点时速度的大小为
C．运动员到达c点时速度大小也为v，方向与a点速度方向相反
D．运动员从b点到c点的过程中速度变化量的大小为
11．有一娱乐项目，人坐在半径为R的倾斜圆盘边缘随着圆盘绕圆心O处的转轴匀速转动（转轴垂直于盘面），圆盘的倾角为，如图所示，图中人用方块代替。当人与圆盘间的动摩擦因数时，人恰好不从圆盘滑出去。人的质量为m，A为圆盘的最低点，B为圆盘的最高点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下正确的是（ ）
A．B位置处受到的摩擦力方向沿斜面向上
B．A点与B点人所受到的摩擦力大小之差为3mgsinα
C．人在转动时的速度大小为
D．人从A到B摩擦力做功为2mgRsinα
12．如图所示，飞镖扎气球是民间娱乐游戏项目。靶面竖直固定，O点为镖靶中心，OP水平，OQ竖直。若每次都在空中同一位置M点水平射出飞镖，且M、O、Q三点在同一竖直平面，忽略空气阻力。关于射中靶面O、P、Q三点位置下列说法正确的是（ ）
A．射中O点的飞镖射出时的速度最小
B．射中P点的飞镖射出时的速度最大
C．射中Q点的飞镖空中飞行时间最短
D．射中O、P两点的飞镖空中飞行时间相等
13．在第24届北京冬奥运会跳台滑雪比赛项目中，运动员穿专用滑雪板，在助滑雪道上获得一定速度后从跳台水平飞出，这项运动极为壮观。如图所示，末端可视为水平面，在斜面上A点两名运动员先后以和的速度沿水平方向飞出，不计空气阻力，则从跳出至第一次着地，两名运动员的水平位移之比可能是（ ）
A． B． C． D．
14．2022年冬奥会在我国北京和张家口市举行，滑雪项目成为人们非常喜爱的运动项目。如图所示为运动员从高为的A点由静止滑下，到达B点后水平飞出，经过时间落到长直滑道上的C点，不计滑动过程中的摩擦和空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．若加倍，则水平飞出的速度加倍
B．若加倍，则在空中运动的时间加倍
C．若减半，运动员落到斜面时的速度方向不变
D．若减半，运动员在空中离斜面的最大距离变小
15．2021年中俄进行战略级联合军演，如图所示，在联合军事演习中，离地面H高处的苏-35飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹轰炸地面目标P，反应灵敏的我军地面拦截系统CNMD同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截，并拦截成功（设此时拦截系统与飞机的水平距离为x，炮弹运动过程视为竖直上抛，不计空气阻力）下列说法正确的是（ ）
A．从发射到击中炸弹，炮弹运动时间 B．从发射到击中炸弹，炮弹运动时间
C．拦截位置距地面的高度为 D．v1、v2的关系应满足
16．如图甲所示，陀螺在圆轨道外侧运动而不脱离，好像被施加了魔法一样。该陀螺可等效成一质点在圆轨道外侧运动的模型，如图乙所示，在竖直面内固定的强磁性圆轨道上，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。已知该质点的质量为m，强磁性圆轨道半径为R，重力加速度为g，质点沿轨道外侧做完整的圆周运动，受轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F。当质点以速率通过A点时，对轨道的压力为7mg。不计一切摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．强磁性引力F大小为8mg
B．质点在B点的速率为
C．质点在B点对轨道压力为6mg
D．要使陀螺不脱离强磁性圆轨道，它在B点的速率不能超过
17．2022年北京冬奥会期间，跳台滑雪项目深受观众喜爱。图甲为赛道示意图，比赛时运动员由倾角为θ的跳台顶部水平飞出，下落在倾斜赛道上。图乙是运动员以不同初速度由跳台飞出后，在空中的运动时间t和对应的初速度v的关系图像，可以忽略空气阻力的影响，重力加速度，则下列判断正确的是（ ）
A．跳台的倾角θ为45°
B．若运动员以10m/s的初速度飞离跳台，则他落地时速度与水平方向的夹角为45°
C．运动员落地时重力的瞬时功率与他飞离跳台的初速度v成正比
D．运动员在空中的下落高度与他飞离跳台的初速度v成正比
18．国外一个团队挑战看人能不能在竖直的圆内测完整跑完一圈，团队搭建了如图一个半径1.6m的木质竖直圆跑道，做了充分的安全准备后开始挑战。（g=10m/s2）（ ）
A．根据计算人奔跑的速度达到4m/s即可完成挑战
B．不计阻力时由能量守恒计算要的速度进入跑道才能成功，而还存在不可忽略的阻力那么这个速度超过绝大多数人的极限，所以该挑战根本不能成功
C．人完成圆周运动的轨道半径实际小于1.6m，因此这个速度并没有超过多数人的极限速度，挑战可能成功
D．一般人不能完成挑战的根源是在脚在上半部分时过于用力蹬踏跑道内测造成指向圆心的力大于需要的向心力从而失败
曲线运动参考答案
1．C 2．B 3．A 4．B 5．D 6．A 7．A 8．A 9．D 10．B
11．D 12．BD 13．BC 14．CD 15．ABCD 16．ABD 17．AC 18．CD
1．北京冬奥会、冬残奥会总结表彰大会2022年4月8日在京举行。冬奥冠军武大靖作为北京冬奥会、冬残奥会突出贡献个人称号获得者代表上台领奖。如图为他在水平冰面上的训练照片，根据该照片，此时刻我们可推知（ ）
A．他受到的重力小于地面对他竖直向上的支持力
B．地面对他的作用力与重力大小相等
C．他正处于弯道转弯，合力方向与水平面平行
D．他正处于弯道转弯，合力方向与水平面成一个锐角
2．如图所示，A、B两小球从同一竖直线上的不同位置水平抛出后，恰好在C位置相遇，已知A、B两球抛出时的速度分别为v1、v2，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．两球从抛出到运动至C点的时间相等
B．相遇时A球竖直方向的速度大于B球竖直方向的速度
C．A先抛出，且v1>v2
D．B先抛出，且v1＜v2
3．汽车通过拱形桥面和凹形桥面是生活中常见的两种现象。如图所示，若在汽车中固定一力传感器，力传感器下端挂有一小球。当汽车通过拱形桥面的最高点和通过凹形桥面最低点时速度大小均为v。已知汽车的质量为M，小球的质量为m，桥面的圆弧半径均为r，重力加速度取g。下列说法正确的是（ ）
A．甲图中汽车对桥面的压力大于汽车所受的重力
B．乙图中汽车对桥面的压力大于汽车所受的重力
C．甲图中力传感器的示数大小为
D．乙图中力传感器的示数大小为
4．无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝、肮脏或危险”的任务。如图所示，一架无人机挂着一篮高尔夫球在一定高度沿直线水平匀速飞行，某时刻甲球坠落，无人机保持原来运动状态运动位移x后，乙球又坠落。假设地面不平整，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．甲乙两球的落地点一定相距x
B．两球在空中时都在无人机的正下方
C．两球在空中时不在无人机的正下方，但两球与无人机处于一条直线上
D．两球落地的速度大小只由无人机的水平飞行速度决定
5．在2022年3月23日的“天宫课堂”上，航天员王亚平摇晃装有水和油的小瓶，静置后水和油混合在一起没有分层。图甲为航天员叶光富启动“人工离心机”，即用绳子一端系住装有水油混合的瓶子，以绳子的另一端O为圆心做如图乙所示的圆周运动，一段时间后水和油成功分层（水的密度大于油的密度），以空间站为参考系，此时（ ）
A．水和油的线速度大小相等 B．水和油的向心加速度大小相等
C．水对油的作用力大于油对水的作用力 D．水对油有指向圆心的作用力
6．如图所示，O为半球形容器的球心，半球形容器绕通过O的竖直轴以角速度匀速转动，放在容器内的两个质量相等的小物块a和b相对容器静止，b与容器壁间恰好没有摩擦力。已知a和O、b和O的连线与竖直方向的夹角分别为60°和30°，则下列说法正确的是（ ）
A．小物块a和b做圆周运动的向心力之比为
B．小物块a和b对容器壁的压力之比为
C．小物块a与容器壁之间无摩擦力
D．容器壁对小物块a的摩擦力方向沿器壁切线向下
7．双人花样滑冰比赛是一项极具观赏性的项目。比赛中，女运动员有时会被男运动员拉着离开冰面在空中做水平面内的匀速圆周运动，如图所示。通过目测估计男运动员的手臂与水平冰面的夹角约为，女运动员与其身上的装备总质量约为，重力加速度g取。仅根据以上信息，可估算（ ）
A．女运动员旋转的向心加速度约为
B．女运动员旋转的角速度约为
C．男运动员对女运动员的拉力约为
D．男运动员对冰面的压力约为
8．如图所示，乒乓球的发球器安装在水平桌面上，发射器出口距桌面的高度为，发射器长度也为，打开开关后，可将乒乓球从点以初速度水平发射出去，其中（为重力加速度大小）。设发球器发射出的所有乒乓球都能落到桌面上，乒乓球可视为质点，空气阻力不计。若使该发球器绕转轴在角的范围内来回缓慢水平转动，持续发射足够长时间后，乒乓球第一次与桌面相碰的区域的最大面积为（ ）
A． B． C． D．
9．1697年牛顿、伯努利等解出了“最速降线”的轨迹方程。如图所示，小球在竖直平面内从静止开始由P点运动到Q点，沿PMQ光滑轨道时间最短（该轨道曲线为最速降线）。PNQ为倾斜光滑直轨道，小球从P点由静止开始沿两轨道运动到Q点时，速度方向与水平方向间夹角相等。M点为PMQ轨道的最低点，M、N两点在同一竖直线上。则（ ）
A．小球沿两轨道运动到Q点时的速度大小不同
B．小球在M点受到的弹力小于在N点受到的弹力
C．小球在PM间任意位置加速度都不可能沿水平方向
D．小球从N到Q的时间大于从M到Q的时间
10．如图所示为谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台比赛中第三跳的“影像合成”图。忽略空气阻力，将运动员看作质点，其轨迹段为抛物线，a、c两点位置等高。已知在a点起跳的速度大小为v，起跳点a与最高点b之间的高度差为h，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．运动员从a点到b点的时间为
B．运动员到达最高点时速度的大小为
C．运动员到达c点时速度大小也为v，方向与a点速度方向相反
D．运动员从b点到c点的过程中速度变化量的大小为
11．有一娱乐项目，人坐在半径为R的倾斜圆盘边缘随着圆盘绕圆心O处的转轴匀速转动（转轴垂直于盘面），圆盘的倾角为，如图所示，图中人用方块代替。当人与圆盘间的动摩擦因数时，人恰好不从圆盘滑出去。人的质量为m，A为圆盘的最低点，B为圆盘的最高点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下正确的是（ ）
A．B位置处受到的摩擦力方向沿斜面向上
B．A点与B点人所受到的摩擦力大小之差为3mgsinα
C．人在转动时的速度大小为
D．人从A到B摩擦力做功为2mgRsinα
12．如图所示，飞镖扎气球是民间娱乐游戏项目。靶面竖直固定，O点为镖靶中心，OP水平，OQ竖直。若每次都在空中同一位置M点水平射出飞镖，且M、O、Q三点在同一竖直平面，忽略空气阻力。关于射中靶面O、P、Q三点位置下列说法正确的是（ ）
A．射中O点的飞镖射出时的速度最小
B．射中P点的飞镖射出时的速度最大
C．射中Q点的飞镖空中飞行时间最短
D．射中O、P两点的飞镖空中飞行时间相等
13．在第24届北京冬奥运会跳台滑雪比赛项目中，运动员穿专用滑雪板，在助滑雪道上获得一定速度后从跳台水平飞出，这项运动极为壮观。如图所示，末端可视为水平面，在斜面上A点两名运动员先后以和的速度沿水平方向飞出，不计空气阻力，则从跳出至第一次着地，两名运动员的水平位移之比可能是（ ）
A． B． C． D．
14．2022年冬奥会在我国北京和张家口市举行，滑雪项目成为人们非常喜爱的运动项目。如图所示为运动员从高为的A点由静止滑下，到达B点后水平飞出，经过时间落到长直滑道上的C点，不计滑动过程中的摩擦和空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．若加倍，则水平飞出的速度加倍
B．若加倍，则在空中运动的时间加倍
C．若减半，运动员落到斜面时的速度方向不变
D．若减半，运动员在空中离斜面的最大距离变小
15．2021年中俄进行战略级联合军演，如图所示，在联合军事演习中，离地面H高处的苏-35飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹轰炸地面目标P，反应灵敏的我军地面拦截系统CNMD同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截，并拦截成功（设此时拦截系统与飞机的水平距离为x，炮弹运动过程视为竖直上抛，不计空气阻力）下列说法正确的是（ ）
A．从发射到击中炸弹，炮弹运动时间 B．从发射到击中炸弹，炮弹运动时间
C．拦截位置距地面的高度为 D．v1、v2的关系应满足
16．如图甲所示，陀螺在圆轨道外侧运动而不脱离，好像被施加了魔法一样。该陀螺可等效成一质点在圆轨道外侧运动的模型，如图乙所示，在竖直面内固定的强磁性圆轨道上，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。已知该质点的质量为m，强磁性圆轨道半径为R，重力加速度为g，质点沿轨道外侧做完整的圆周运动，受轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F。当质点以速率通过A点时，对轨道的压力为7mg。不计一切摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．强磁性引力F大小为8mg
B．质点在B点的速率为
C．质点在B点对轨道压力为6mg
D．要使陀螺不脱离强磁性圆轨道，它在B点的速率不能超过
17．2022年北京冬奥会期间，跳台滑雪项目深受观众喜爱。图甲为赛道示意图，比赛时运动员由倾角为θ的跳台顶部水平飞出，下落在倾斜赛道上。图乙是运动员以不同初速度由跳台飞出后，在空中的运动时间t和对应的初速度v的关系图像，可以忽略空气阻力的影响，重力加速度，则下列判断正确的是（ ）
A．跳台的倾角θ为45°
B．若运动员以10m/s的初速度飞离跳台，则他落地时速度与水平方向的夹角为45°
C．运动员落地时重力的瞬时功率与他飞离跳台的初速度v成正比
D．运动员在空中的下落高度与他飞离跳台的初速度v成正比
18．国外一个团队挑战看人能不能在竖直的圆内测完整跑完一圈，团队搭建了如图一个半径1.6m的木质竖直圆跑道，做了充分的安全准备后开始挑战。（g=10m/s2）（ ）
A．根据计算人奔跑的速度达到4m/s即可完成挑战
B．不计阻力时由能量守恒计算要的速度进入跑道才能成功，而还存在不可忽略的阻力那么这个速度超过绝大多数人的极限，所以该挑战根本不能成功
C．人完成圆周运动的轨道半径实际小于1.6m，因此这个速度并没有超过多数人的极限速度，挑战可能成功
D．一般人不能完成挑战的根源是在脚在上半部分时过于用力蹬踏跑道内测造成指向圆心的力大于需要的向心力从而失败
曲线运动参考答案
1．C 2．B 3．A 4．B 5．D 6．A 7．A 8．A 9．D 10．B
11．D 12．BD 13．BC 14．CD 15．ABCD 16．ABD 17．AC 18．CD
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